JP4557816B2 - ENGINE START CONTROL DEVICE, METHOD THEREOF, AND VEHICLE MOUNTING THE SAME - Google Patents
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Description
本発明は、エンジン始動制御装置、その方法及びそれを搭載した車両に関する。 The present invention relates to an engine start control device, a method thereof, and a vehicle equipped with the same.
従来、エンジン始動制御装置としては、エンジン始動時の最初の燃料噴射を吸気行程で止まっている気筒に対してエンジン停止中に行い、始動クランキングを開始した後、エンジン始動時の最初の燃焼を吸気行程で止まっていた気筒に対して行うものが提案されている(例えば特許文献1参照)。この装置では、エンジンが停止している間に最初の燃料噴射が行われるため、エンジンの始動時間を短縮することができる。
しかしながら、上述のエンジン始動制御装置では、エンジン停止中に吸気行程で止まっていた気筒のピストン停止位置によっては、始動クランキングを開始しても、最初の吸気行程で混合気を気筒内へ十分に吸入しないために失火することがあり、エンジンの始動時間を短縮できないことがあった。また、失火時には未燃焼ガスが排出されるため、エミッションが悪化するという問題点があった。更に、エンジン停止中に吸気行程で止まっていた気筒のピストン停止位置によっては、最初の吸気行程で混合気を気筒内へ十分に吸入しないために該気筒で形成される混合気の状態が燃焼に適した状態でないことがあり、この場合には、混合気が燃焼に適した状態のときと比べて発生するトルクが小さくなる。このため、エンジン停止中に吸気行程で止まっていた気筒のピストン停止位置によって始動時に発生するトルクが異なってしまい、この結果、エンジンを始動する度に始動時のトルクが略一定にならず安定しないという問題があった。 However, in the engine start control device described above, depending on the piston stop position of the cylinder that was stopped in the intake stroke while the engine was stopped, the air-fuel mixture is sufficiently introduced into the cylinder in the first intake stroke even if start cranking is started. The engine could be misfired because it was not inhaled, and the engine start time could not be shortened. Moreover, since unburned gas is discharged at the time of misfire, there is a problem that the emission is deteriorated. Furthermore, depending on the piston stop position of the cylinder that was stopped in the intake stroke while the engine was stopped, the mixture is not sufficiently sucked into the cylinder in the first intake stroke, so that the state of the mixture formed in the cylinder is combusted. In some cases, the torque generated is smaller than when the air-fuel mixture is in a state suitable for combustion. For this reason, the torque generated at the time of start differs depending on the piston stop position of the cylinder that has been stopped in the intake stroke while the engine is stopped. As a result, the torque at the start is not substantially constant every time the engine is started and is not stable. There was a problem.
本発明は、このような問題を解決するためになされたものであり、エンジン始動時の失火頻度を抑制してエンジンの始動性を向上させることを目的の一つとする。また、エンジン始動時のエミッションの悪化を防ぐことを目的の一つとする。更に、エンジン始動時に発生するトルクを安定させてエンジンの始動時のドライバビリティを向上させることを目的の一つとする。 The present invention has been made to solve such a problem, and an object of the present invention is to improve the engine startability by suppressing the misfire frequency at the time of engine start. Another purpose is to prevent the deterioration of emissions at the time of engine start. Another object of the present invention is to improve the drivability when starting the engine by stabilizing the torque generated when the engine is started.
本発明は、上述の目的の少なくとも一部を達成するために以下の手段を採った。 The present invention employs the following means in order to achieve at least a part of the above-described object.
即ち、本発明のエンジン始動制御装置は、
エンジンの停止中に所定のエンジン始動条件が成立したとき、吸気行程で止まっている気筒に装着された燃料噴射手段が該気筒の吸気ポートへ燃料を噴射するよう制御し、その後該気筒でエンジン始動時の最初の燃焼が行われるよう制御するエンジン始動制御装置であって、
前記エンジンの停止中に吸気行程で止まっている気筒のピストン停止位置を検出する検出手段と、
前記エンジンの停止中に前記所定のエンジン始動条件が成立したか否かを判定する始動条件判定手段と、
前記始動条件判定手段によって前記所定のエンジン始動条件が成立したと判定されたときには、吸気行程で止まっている気筒の吸気ポートへ噴射すべき燃料量を前記検出手段によって検出されたピストン停止位置に基づいて決定し、該決定した燃料量の燃料を前記燃料噴射手段が噴射するよう制御する燃料噴射制御手段と、
を備えたものである。
That is, the engine start control device of the present invention is
When a predetermined engine start condition is established while the engine is stopped, the fuel injection means attached to the cylinder stopped in the intake stroke is controlled to inject fuel into the intake port of the cylinder, and then the engine is started in the cylinder. An engine start control device for controlling the first combustion of the hour,
Detecting means for detecting a piston stop position of a cylinder stopped in an intake stroke while the engine is stopped;
Starting condition determining means for determining whether or not the predetermined engine starting condition is satisfied while the engine is stopped;
When it is determined by the start condition determining means that the predetermined engine start condition is satisfied, the amount of fuel to be injected into the intake port of the cylinder stopped in the intake stroke is based on the piston stop position detected by the detecting means. Fuel injection control means for controlling the fuel injection means to inject the fuel of the determined fuel amount,
It is equipped with.
このエンジン始動制御装置では、エンジン始動条件が成立したときには、吸気行程で止まっている気筒の吸気ポートへ噴射すべき燃料量を該気筒のピストン停止位置に基づいて決定し、決定した燃料量の燃料を該気筒の吸気ポートに噴射する。このように、エンジン停止中に吸気行程で止まっている気筒のピストン停止位置によって燃料量を変化させるため、該気筒の吸気能力が低いときには燃料量を増加することによって点火時における失火頻度を抑制し、エンジンの始動性を向上させることができる。 In this engine start control device, when the engine start condition is satisfied, the fuel amount to be injected into the intake port of the cylinder stopped in the intake stroke is determined based on the piston stop position of the cylinder, and the fuel of the determined fuel amount is determined. Is injected into the intake port of the cylinder. As described above, since the fuel amount is changed depending on the piston stop position of the cylinder that is stopped in the intake stroke while the engine is stopped, the fuel amount is increased when the intake capacity of the cylinder is low, thereby suppressing the misfire frequency at the time of ignition. The startability of the engine can be improved.
本発明のエンジン始動制御装置において、前記燃料噴射制御手段は、吸気行程で止まっている気筒の吸気ポートへ噴射すべき燃料量をピストン停止位置に基づいて決定する際、ピストン停止位置が吸気行程の上死点から所定の中間位置までは予め定めた所定量に燃料量を決定し、前記中間位置から下死点に近づくにつれて燃料量が増加する傾向を示すように燃料量を決定してもよい。ここで、始動クランキングが開始されたときに生じる該気筒の吸気能力は、エンジン停止中のピストン停止位置に応じて差が生じる。従って、ピストン位置に対応して吸気能力が十分あるときには所定量の燃料を噴射し、ピストン停止位置に対応して吸気能力が低いときには燃料量を増加して燃料を噴射する。こうすれば、吸気能力が低く失火する確率が高いときであっても、噴射すべき燃料量を増加することによって失火頻度を抑制し、エンジンの始動性を向上させることができる。 In the engine start control device of the present invention, when the fuel injection control means determines the amount of fuel to be injected into the intake port of the cylinder stopped in the intake stroke based on the piston stop position, the piston stop position is in the intake stroke. The fuel amount may be determined to a predetermined amount from the top dead center to a predetermined intermediate position, and the fuel amount may be determined so that the fuel amount tends to increase as the bottom dead center is approached from the intermediate position. . Here, the intake capacity of the cylinder generated when the start cranking is started varies depending on the piston stop position when the engine is stopped. Accordingly, when the intake capacity is sufficient corresponding to the piston position, a predetermined amount of fuel is injected, and when the intake capacity is low corresponding to the piston stop position, the fuel amount is increased and injected. In this way, even when the intake capacity is low and the probability of misfire is high, by increasing the amount of fuel to be injected, the misfire frequency can be suppressed and the engine startability can be improved.
なお、「所定量」は、例えば、通常の走行時の理論空燃比よりも小さい値つまり空燃比が燃料リッチとなるような値を始動時の空燃比として経験的に定めてもよい。また、「所定の中間位置」は、例えば、エンジン停止中に吸気行程で止まっている気筒の吸気ポートへ前記所定量の燃料を噴射したとしても失火の頻度が高いピストン停止位置として経験的に定めればよく、具体的には、吸気行程の上死点から120°又はその近傍(例えば110〜130°)だけ進角したクランク角に対応するピストン停止位置としてもよい。 Note that the “predetermined amount” may be determined empirically as, for example, a value that is smaller than the theoretical air-fuel ratio during normal traveling, that is, a value that makes the air-fuel ratio rich in fuel, at the time of starting. The “predetermined intermediate position” is determined empirically, for example, as a piston stop position where misfiring frequently occurs even when the predetermined amount of fuel is injected into the intake port of a cylinder that is stopped in the intake stroke while the engine is stopped. Specifically, the piston stop position may correspond to a crank angle advanced by 120 ° or near (for example, 110 to 130 °) from the top dead center of the intake stroke.
本発明のエンジン始動制御装置において、前記燃料噴射制御手段は、吸気行程で止まっている気筒の吸気ポートへ噴射すべき燃料量をピストン停止位置に基づいて決定する際、ピストン停止位置が吸気行程の上死点から下死点に近づくにつれて燃料量が増加する傾向を示すように燃料量を決定してもよい。吸気行程で止まっている気筒のピストン停止位置に応じて吸気能力に差が生じるため、吸気能力が低いときには、燃料量を増加することによって失火頻度を抑制し、エンジンの始動性を向上させることができる。 In the engine start control device of the present invention, when the fuel injection control means determines the amount of fuel to be injected into the intake port of the cylinder stopped in the intake stroke based on the piston stop position, the piston stop position is in the intake stroke. The fuel amount may be determined so that the fuel amount tends to increase as it approaches the bottom dead center from the top dead center. Since there is a difference in the intake capacity depending on the piston stop position of the cylinder that is stopped in the intake stroke, when the intake capacity is low, the misfire frequency can be suppressed by increasing the fuel amount and the engine startability can be improved. it can.
本発明のエンジン始動制御装置において、前記燃料噴射制御手段は、吸気行程で止まっている気筒の吸気ポートへ噴射すべき燃料量をピストン停止位置に基づいて決定する際、ピストン停止位置が所定の下死点直前位置から下死点までは燃料量をゼロに決定してもよい。ピストン停止位置が所定の下死点直前位置から下死点までにあるときは、始動クランキングを開始しても吸気行程での吸気能力は低く失火する確率が高いことから、この場合には噴射すべき燃料量をゼロにして燃焼をさせないことによりエミッションの悪化を防ぐことができる。 In the engine start control device of the present invention, the fuel injection control means determines the amount of fuel to be injected into the intake port of the cylinder stopped in the intake stroke based on the piston stop position, and the piston stop position is lower than a predetermined value. The fuel amount may be determined as zero from the position immediately before the dead center to the bottom dead center. When the piston stop position is between the position just before the bottom dead center and the bottom dead center, the intake capacity in the intake stroke is low and the probability of misfire is high even if start cranking is started. Emissions can be prevented from deteriorating by making the amount of fuel to be zero and not burning.
なお、「所定の下死点直前位置」は、例えば、エンジン停止中に吸気行程で止まっている気筒の吸気ポートへ前記所定量以上の燃料を噴射したとしても失火の頻度が高いピストン停止位置として経験的に定めればよく、具体的には、吸気行程の上死点から160°又はその近傍(例えば150〜170°)だけ進角したクランク角に対応するピストン停止位置としてもよい。 Note that the “predetermined position immediately before the bottom dead center” is, for example, a piston stop position where the misfire frequency is high even if the predetermined amount or more of fuel is injected into the intake port of a cylinder that is stopped in the intake stroke while the engine is stopped. It may be determined empirically. Specifically, it may be a piston stop position corresponding to a crank angle advanced by 160 ° from the top dead center of the intake stroke or in the vicinity thereof (for example, 150 to 170 °).
本発明のエンジン始動制御装置において、前記始動条件判定手段は、アイドルストップ制御によって前記エンジンが停止している間にエンジン始動条件が成立したか否かを判定し、前記燃料噴射制御手段は、前記アイドルストップ制御によって前記エンジンが停止している間に吸気行程で止まっている気筒の吸気ポートへ前記燃料噴射手段が燃料を噴射するよう制御してもよい。アイドルストップ制御が行われると走行途中に何度もエンジン停止と再始動を繰り返すため、本発明を適用する意義が大きい。 In the engine start control device of the present invention, the start condition determining means determines whether or not an engine start condition is established while the engine is stopped by idle stop control, and the fuel injection control means includes the fuel injection control means It may be controlled such that the fuel injection means injects fuel into an intake port of a cylinder stopped in an intake stroke while the engine is stopped by idle stop control. When the idle stop control is performed, the engine stop and restart are repeated many times during the traveling, so that it is significant to apply the present invention.
本発明のエンジン始動制御装置は、さらに、エンジン始動時の最初の燃焼が行われたときに失火したか否かを判定する失火判定手段、を備え、前記燃料噴射制御手段は、前記失火判定手段によって失火したと判定されたときには、前記燃焼に用いられなかった残燃料量を推定し、エンジン停止中に吸気行程で止まっていた気筒の吸気ポートに次回噴射すべき燃料量を該推定した残燃料量に基づいて決定し、該決定した燃料量の燃料を前記燃料噴射手段が噴射するよう制御してもよい。エンジン停止時に吸気行程で止まっていた気筒での最初の燃焼の際に失火したときには、吸気ポートに噴射された燃料が気筒内に十分に吸入されなかったことが原因で失火したものとして該気筒内に吸入されなかった吸気ポート内の残燃料量を推定し、この残燃料量に基づいて該気筒の吸気ポートに次回噴射すべき燃料量を決定する。これにより、空燃比が過剰に燃料リッチとなるのを防ぐと共にエミッションの悪化を防ぐことができる。 The engine start control device of the present invention further comprises misfire determination means for determining whether or not misfire has occurred when the first combustion at the time of engine start is performed, and the fuel injection control means includes the misfire determination means. When it is determined that a misfire has occurred, the amount of remaining fuel that has not been used for the combustion is estimated, and the amount of fuel to be injected next time into the intake port of the cylinder that has stopped in the intake stroke while the engine is stopped is estimated. It may be determined based on the amount, and the fuel injection means may control to inject the fuel of the determined fuel amount. When a misfire occurs during the first combustion in a cylinder that has stopped in the intake stroke when the engine is stopped, it is assumed that the fuel injected into the intake port is misfired due to the fact that the fuel is not sufficiently sucked into the cylinder. The remaining fuel amount in the intake port that has not been sucked in is estimated, and the amount of fuel to be injected next time into the intake port of the cylinder is determined based on the remaining fuel amount. As a result, it is possible to prevent the air-fuel ratio from becoming excessively rich in fuel and to prevent the emission from deteriorating.
本発明のエンジン始動制御装置は、
エンジンの停止中に所定のエンジン始動条件が成立したとき、吸気行程で止まっている気筒に装着された燃料噴射手段が該気筒の吸気ポートへ燃料を噴射するよう制御し、その後該気筒でエンジン始動時の最初の燃焼が行われるよう制御するエンジン始動制御装置であって、
エンジン始動時の最初の燃焼が行われたときに失火したか否かを判定する失火判定手段と、
前記失火判定手段によって失火したと判定されたときには、前記燃焼に用いられなかった残燃料量を推定し、エンジン停止中に吸気行程で止まっていた気筒の吸気ポートに次回噴射すべき燃料量を該推定した残燃料量に基づいて決定し、該決定した燃料量の燃料を前記燃料噴射手段が噴射するよう制御する燃料噴射制御手段と、
を備えたものとしてもよい。
The engine start control device of the present invention includes:
When a predetermined engine start condition is established while the engine is stopped, the fuel injection means attached to the cylinder stopped in the intake stroke is controlled to inject fuel into the intake port of the cylinder, and then the engine is started in the cylinder. An engine start control device for controlling the first combustion of the hour,
Misfire determination means for determining whether or not a misfire has occurred when the first combustion at the time of engine start is performed;
When it is determined by the misfire determination means that a misfire has occurred, the amount of remaining fuel that has not been used for the combustion is estimated, and the amount of fuel to be injected next time is estimated at the intake port of the cylinder that has stopped in the intake stroke while the engine is stopped. Fuel injection control means for determining based on the estimated remaining fuel amount and controlling the fuel injection means to inject the fuel of the determined fuel amount;
It is good also as a thing provided.
このエンジン始動制御装置では、エンジン始動時の最初の燃焼の際に失火したときには、燃焼に用いられなかった残燃料量を推定し、エンジン停止中に吸気行程で止まっていた気筒の吸気ポートに次回噴射すべき燃料量を該推定した残燃料量に基づいて決定し、該決定した燃料量の燃料を燃料噴射手段に噴射させる。エンジン停止時に吸気行程で止まっていた気筒での最初の燃焼の際に失火したときには、吸気ポートに噴射された燃料が気筒内に十分に吸入されなかったことが原因で失火したものとして該気筒内に吸入されなかった吸気ポート内の残燃料量を推定し、この残燃料量に基づいて該気筒の吸気ポートに次回噴射すべき燃料量を決定する。これにより、空燃比が過剰に燃料リッチとなるのを防ぐと共にエミッションの悪化を防ぐことができる。 In this engine start control device, when a misfire occurs during the first combustion at the time of engine start, the remaining fuel amount that has not been used for combustion is estimated, and next time, the intake port of the cylinder that has stopped in the intake stroke while the engine is stopped A fuel amount to be injected is determined based on the estimated remaining fuel amount, and fuel of the determined fuel amount is injected into the fuel injection means. When a misfire occurs during the first combustion in a cylinder that has stopped in the intake stroke when the engine is stopped, it is assumed that the fuel injected into the intake port is misfired due to the fact that the fuel is not sufficiently sucked into the cylinder. The remaining fuel amount in the intake port that has not been sucked in is estimated, and the amount of fuel to be injected next time into the intake port of the cylinder is determined based on the remaining fuel amount. As a result, it is possible to prevent the air-fuel ratio from becoming excessively rich in fuel and to prevent the emission from deteriorating.
本発明のエンジン始動制御装置において、前記燃料噴射制御手段は、エンジン停止中に吸気行程で止まっていた気筒の吸気ポートへ次回噴射すべき燃料量を該推定した残燃料量に基づいて決定する際、運転者の要求に応じて決定される燃料量から該推定した残燃焼量を差し引いた燃料量を噴射すべき燃料量として決定してもよい。 In the engine start control device of the present invention, the fuel injection control means determines the amount of fuel to be injected next time into the intake port of the cylinder that has stopped in the intake stroke while the engine is stopped based on the estimated remaining fuel amount. The fuel amount obtained by subtracting the estimated remaining combustion amount from the fuel amount determined according to the driver's request may be determined as the fuel amount to be injected.
本発明のエンジン始動制御装置において、前記燃料噴射制御手段は、燃焼に用いられなかった残燃料量を推定する際、エンジン停止中に吸気行程で止まっていた気筒のピストン停止位置又は初回に噴射した燃料量のうち少なくともいずれか一方に基づいて推定してもよい。即ち、エンジン停止中でのピストン停止位置が下死点に近いほど吸気行程での吸気能力は低く残燃料量は多くなる傾向にあることから、ピストン停止位置を残燃料量に相関するパラメータとして用いることができる。また、同じ吸気能力であれば、噴射した燃料量が多いほど残燃料量は多くなる傾向にあることから、初回に噴射した燃料量を残燃料量に相関するパラメータとして用いることができる。従って、該残燃料量を推定するにあたっては、これらのパラメータを基に予め作成されたマップから推定してもよいし、算出式を使って推定してもよい。 In the engine start control device of the present invention, the fuel injection control means, when estimating the remaining fuel amount not used for combustion, injected at the piston stop position or the first time of the cylinder that was stopped in the intake stroke while the engine was stopped. The estimation may be based on at least one of the fuel amounts. That is, as the piston stop position during engine stop is closer to the bottom dead center, the intake capacity in the intake stroke tends to be lower and the remaining fuel amount tends to increase. Therefore, the piston stop position is used as a parameter correlated with the remaining fuel amount. be able to. Further, if the intake capacity is the same, the remaining fuel amount tends to increase as the injected fuel amount increases. Therefore, the first-injected fuel amount can be used as a parameter correlated with the remaining fuel amount. Therefore, when estimating the amount of remaining fuel, it may be estimated from a map prepared in advance based on these parameters, or may be estimated using a calculation formula.
本発明のエンジン始動方法は、
エンジンの停止中に所定のエンジン始動条件が成立したとき、吸気行程で止まっている気筒の吸気ポートへ燃料を噴射するよう制御し、その後該気筒でエンジン始動時の最初の燃焼が行われるよう制御するエンジン始動方法であって、
(a)エンジンの停止中に吸気行程で止まっている気筒のピストン停止位置を検出するステップと、
(b)前記エンジンが停止している間に前記所定のエンジン始動条件が成立したか否かを判定するステップと、
(c)前記ステップ(b)で前記所定のエンジン始動条件が成立したと判定されたときには、吸気行程で止まっている気筒の吸気ポートへ噴射すべき燃料量を前記ステップ(a)で検出されたピストン停止位置に基づいて決定し、該決定した燃料量の燃料を噴射するステップと、
を含むものである。
The engine starting method of the present invention includes:
When a predetermined engine start condition is established while the engine is stopped, control is performed so that fuel is injected into the intake port of the cylinder stopped in the intake stroke, and then the first combustion at the time of engine start is performed in the cylinder. Engine starting method
(A) detecting a piston stop position of a cylinder stopped in the intake stroke while the engine is stopped;
(B) determining whether the predetermined engine start condition is satisfied while the engine is stopped;
(C) When it is determined in step (b) that the predetermined engine start condition is satisfied, the amount of fuel to be injected into the intake port of the cylinder stopped in the intake stroke is detected in step (a). Determining based on the piston stop position and injecting fuel of the determined fuel amount;
Is included.
このエンジン始動方法では、エンジンが停止している間にエンジン始動条件が成立したときに、吸気行程で止まっている気筒の吸気ポートへ噴射すべき燃料量を該気筒のピストン停止位置に基づいて決定し、その燃料量の燃料を該気筒の吸気ポートへ噴射する。このように、エンジン停止中に吸気行程で止まっている気筒のピストン停止位置によって燃料量を変化させるため、該気筒の吸気能力が低いときには燃料量を増加することによって点火時における失火頻度を抑制し、エンジンの始動性を向上させることができる。なお、このエンジン始動方法に上述したエンジン始動制御装置が備えている各種の構成手段の機能を実現するようなステップを追加してもよい。 In this engine start method, when the engine start condition is satisfied while the engine is stopped, the amount of fuel to be injected into the intake port of the cylinder stopped in the intake stroke is determined based on the piston stop position of the cylinder. Then, that amount of fuel is injected into the intake port of the cylinder. As described above, since the fuel amount is changed depending on the piston stop position of the cylinder that is stopped in the intake stroke while the engine is stopped, the fuel amount is increased when the intake capacity of the cylinder is low, thereby suppressing the misfire frequency at the time of ignition. The startability of the engine can be improved. It should be noted that steps for realizing the functions of various constituent means included in the engine start control device described above may be added to this engine start method.
本発明のエンジン始動方法は、
エンジンの停止中に所定のエンジン始動条件が成立したとき、吸気行程で止まっている気筒の吸気ポートへ燃料を噴射するよう制御し、その後該気筒でエンジン始動時の最初の燃焼が行われるよう制御するエンジン始動方法であって、
(a)エンジン始動時の最初の燃焼が行われたときに失火したか否かを判定するステップと、
(b)前記ステップ(a)で失火したと判定されたときには、前記燃焼に用いられなかった残燃料量を推定し、エンジン停止中に吸気行程で止まっていた気筒の吸気ポートに次回噴射すべき燃料量を該推定した残燃料量に基づいて決定し、該決定した燃料量の燃料を噴射するステップと、
を含むものとしてもよい。
The engine starting method of the present invention includes:
When a predetermined engine start condition is established while the engine is stopped, control is performed so that fuel is injected into the intake port of the cylinder stopped in the intake stroke, and then the first combustion at the time of engine start is performed in the cylinder. Engine starting method
(A) determining whether a misfire has occurred when the first combustion at the time of engine start is performed;
(B) When it is determined in step (a) that the misfire has occurred, the remaining fuel amount that has not been used for the combustion is estimated, and the next injection should be made to the intake port of the cylinder that has stopped in the intake stroke while the engine is stopped Determining a fuel amount based on the estimated remaining fuel amount, and injecting fuel of the determined fuel amount;
May be included.
このエンジン始動方法では、エンジンの停止時に吸気行程で止まっていた気筒でエンジン始動時の最初の燃焼が行われた際に失火したときには、燃焼に用いられなかった残燃料量を推定し、エンジン停止中に吸気行程で止まっていた気筒の吸気ポートに次回噴射すべき燃料量を該推定した残燃料量に基づいて決定し、該決定した燃料量の燃料を燃料噴射手段に噴射させる。エンジン停止時での最初の燃焼の際に失火したときには、吸気ポートに噴射された燃料が気筒内に十分に吸入されなかったことが原因で失火したものとして該気筒内に吸入されなかった吸気ポート内の残燃料量を推定し、この残燃料量に基づいて該気筒の吸気ポートに次回噴射すべき燃料量を決定する。これにより、空燃比が過剰に燃料リッチとなるのを防ぐと共にエミッションの悪化を防ぐことができる。なお、このエンジン始動方法に上述したエンジン始動制御装置が備えている各種の構成手段の機能を実現するようなステップを追加してもよい。 In this engine starting method, when a misfire occurs when the first combustion at the time of engine start is performed in a cylinder that has stopped in the intake stroke when the engine is stopped, the remaining fuel amount not used for combustion is estimated, and the engine is stopped. Based on the estimated remaining fuel amount, the fuel amount to be injected next time is determined based on the estimated remaining fuel amount to the intake port of the cylinder that has stopped in the intake stroke, and the fuel injection means injects the fuel of the determined fuel amount. In the case of a misfire during the first combustion when the engine is stopped, the intake port that was not sucked into the cylinder because the fuel injected into the intake port was misfired because it was not sufficiently sucked into the cylinder The remaining fuel amount is estimated, and based on this remaining fuel amount, the fuel amount to be injected next time into the intake port of the cylinder is determined. As a result, it is possible to prevent the air-fuel ratio from becoming excessively rich in fuel and to prevent the emission from deteriorating. It should be noted that steps for realizing the functions of various constituent means included in the engine start control device described above may be added to this engine start method.
本発明のエンジン始動制御装置は、
エンジンの停止中に所定のエンジン始動条件が成立したとき、吸気行程で止まっている気筒に装着された燃料噴射手段が該気筒の吸気ポートへ燃料を噴射するよう制御し、その後該気筒でエンジン始動時の最初の燃焼が行われるよう制御するエンジン始動制御装置であって、
前記エンジンの各気筒内の混合気に点火する点火手段と、
前記エンジンの停止中に吸気行程で止まっている気筒のピストン停止位置を検出する検出手段と、
前記エンジンの停止中に前記所定のエンジン始動条件が成立したか否かを判定する始動条件判定手段と、
前記始動条件判定手段によって前記所定のエンジン始動条件が成立したと判定されたときには、吸気行程で止まっている気筒内の混合気に点火する点火時期を前記検出手段によって検出されたピストン停止位置に基づいて決定し、該決定した点火時期に前記点火手段が点火するよう制御する点火制御手段と、
を備えたものとしてもよい。
The engine start control device of the present invention includes:
When a predetermined engine start condition is established while the engine is stopped, the fuel injection means attached to the cylinder stopped in the intake stroke is controlled to inject fuel into the intake port of the cylinder, and then the engine is started in the cylinder. An engine start control device for controlling the first combustion of the hour,
Ignition means for igniting an air-fuel mixture in each cylinder of the engine;
Detecting means for detecting a piston stop position of a cylinder stopped in an intake stroke while the engine is stopped;
Start condition determining means for determining whether or not the predetermined engine start condition is satisfied while the engine is stopped;
When it is determined by the start condition determining means that the predetermined engine start condition is satisfied, the ignition timing for igniting the air-fuel mixture in the cylinder stopped in the intake stroke is based on the piston stop position detected by the detecting means. Ignition control means for controlling the ignition means to ignite at the determined ignition timing;
It is good also as a thing provided.
このエンジン始動制御装置では、エンジン始動条件が成立して吸気行程で止まっている気筒の吸気ポートへ燃料を噴射したときには、該気筒のピストン停止位置に基づいて該気筒内の混合気に点火する点火時期を変化させる。こうすれば、吸気行程で止まっている気筒のピストン停止位置に対応して該気筒の吸気能力が異なるために該気筒で形成される混合気の状態が異なる場合であっても、該気筒のピストン停止位置に基づいて点火時期を決定するため、始動時に発生する燃焼トルクが安定するよう調整することができ、この結果、エンジン始動時のドライバビリティを向上させることができる。 In this engine start control device, when fuel is injected into an intake port of a cylinder that is stopped in the intake stroke when an engine start condition is established, ignition that ignites the air-fuel mixture in the cylinder based on the piston stop position of the cylinder Change the time. In this way, even if the air-fuel mixture state formed in the cylinder differs because the intake capacity of the cylinder differs corresponding to the piston stop position of the cylinder stopped in the intake stroke, the piston of the cylinder Since the ignition timing is determined based on the stop position, the combustion torque generated at the start can be adjusted to be stable, and as a result, the drivability at the engine start can be improved.
本発明のエンジン始動制御装置において、前記点火制御手段は、吸気行程で止まっている気筒内の混合気に点火する点火時期をピストン停止位置に基づいて決定する際、ピストン停止位置が吸気行程の上死点から所定の中間位置までは予め定めた所定時期に点火時期を決定し、前記中間位置から下死点に近づくにつれて点火時期が前記所定時期よりも進角する傾向を示すように点火時期を決定するとしてもよい。始動クランキングが開始されたときに生じる該気筒の吸気能力は、エンジン停止中のピストン停止位置に応じて差が生じる。そこで、ピストン停止位置に対応して吸気能力が十分にあり燃焼に適した混合気が形成されるときには予め定めた所定時期に点火し、ピストン停止位置に対応して吸気能力が低く燃焼に適した混合気が形成されにくいときには所定時期よりも早い時期に点火する。こうすれば、吸気能力が低く燃焼に適した混合気が形成されにくいときには、点火時期を変更しないときに比べて大きな燃焼トルクが発生するため、吸気行程で止まっている気筒のピストン停止位置が異なるときにも始動時の燃焼トルクが安定するよう調整することができる。 In the engine start control device of the present invention, the ignition control means determines the ignition timing for igniting the air-fuel mixture in the cylinder stopped in the intake stroke based on the piston stop position. The ignition timing is determined at a predetermined timing from the dead center to a predetermined intermediate position, and the ignition timing is set so that the ignition timing tends to advance from the predetermined timing as it approaches the bottom dead center from the intermediate position. It may be decided. The intake capacity of the cylinder generated when the start cranking is started varies depending on the piston stop position when the engine is stopped. Therefore, when an air-fuel mixture suitable for combustion is formed corresponding to the piston stop position and is suitable for combustion, ignition is performed at a predetermined timing, and the intake capacity is low corresponding to the piston stop position and suitable for combustion. When it is difficult to form an air-fuel mixture, ignition is performed earlier than a predetermined time. In this way, when it is difficult to form an air-fuel mixture suitable for combustion with a low intake capacity, a larger combustion torque is generated than when the ignition timing is not changed, so that the piston stop position of the cylinder stopped in the intake stroke is different. Sometimes, adjustment can be made so that the combustion torque at the time of starting becomes stable.
なお、「所定時期」は任意に設定すればよいが、例えば、圧縮行程の上死点から50°又はその近傍(例えば40〜60°)だけ進角したクランク角に対応する時期としてもよい。また、「所定の中間位置」は、例えば、吸気行程で止まっている気筒の吸気能力が低く燃焼に適した状態の混合気が形成されにくいピストン停止位置として経験的に定めればよく、具体的には、吸気行程の上死点から90°又はその近傍(例えば80〜100°)だけ進角したクランク角に対応するピストン停止位置としてもよい。 The “predetermined time” may be set arbitrarily, but may be a time corresponding to a crank angle advanced by 50 ° or near (for example, 40 to 60 °) from the top dead center of the compression stroke. Further, the “predetermined intermediate position” may be determined empirically as a piston stop position where, for example, a cylinder that is stopped in the intake stroke has a low intake capacity and is difficult to form a mixture suitable for combustion. Alternatively, the piston stop position may correspond to a crank angle advanced by 90 ° or near (for example, 80 to 100 °) from the top dead center of the intake stroke.
本発明のエンジン始動制御装置において、前記点火制御手段は、吸気行程で止まっている気筒内の混合気に点火する点火時期をピストン停止位置に基づいて決定する際、ピストン停止位置が吸気行程の上死点から下死点に近づくにつれて点火時期が進角する傾向を示すように点火時期を決定するとしてもよい。こうすれば、吸気行程で止まっている気筒のピストン停止位置が下死点側に近づくにつれて吸気能力が低くなるために燃焼に適した混合気が形成されにくいときにも始動時の燃焼トルクが安定するよう調整することができる。 In the engine start control device of the present invention, the ignition control means determines the ignition timing for igniting the air-fuel mixture in the cylinder stopped in the intake stroke based on the piston stop position. The ignition timing may be determined so that the ignition timing tends to advance as it approaches the bottom dead center from the dead center. In this way, the combustion torque at the start is stable even when it is difficult to form a mixture suitable for combustion because the intake capacity decreases as the piston stop position of the cylinder stopped in the intake stroke approaches the bottom dead center side. Can be adjusted.
本発明のエンジン始動制御装置において、前記始動条件判定手段は、アイドルストップ制御によって前記エンジンが停止している間にエンジン始動条件が成立したか否かを判定するとしてもよい。アイドルストップの制御が行われると走行途中に何度もエンジン停止と再始動とを繰り返すため、本発明を適用する意義が大きい。 In the engine start control device of the present invention, the start condition determining means may determine whether or not an engine start condition is satisfied while the engine is stopped by idle stop control. When the idle stop control is performed, the engine stop and restart are repeated many times during the traveling, and therefore, the significance of applying the present invention is great.
本発明のエンジン始動制御装置において、前記検出手段は、前記エンジンのクランク角を検出する第1及び第2クランク角センサを含み、第1クランク角センサから出力されるパルスと第2クランク角センサから出力されるパルスの位相差がクランクシャフトの正回転時と逆回転時で異なるように構成されているとしてもよい。この場合、第1クランク角センサから出力されるパルスに基づいてクランク角を求めるようにし、第1クランク角センサと第2クランク角センサから出力される両パルスの位相差に基づいてクランクシャフトが正回転しているか逆回転しているかを求めるようにすることができる。例えば、クランクシャフトが正回転しているときには、第1クランク角センサからパルスが出力されるごとにパルスのカウント数を加算していきそのカウント数に応じてクランク角を求め、クランクシャフトが逆回転しているときには、第1クランク角センサからパルスが出力されるごとにパルスのカウント数を減算するようにすれば、カウント数に応じてクランク角を求めることができ、ひいてはピストン停止位置を正確に把握することができる。 In the engine start control device of the present invention, the detection means includes first and second crank angle sensors that detect a crank angle of the engine, and includes a pulse output from the first crank angle sensor and a second crank angle sensor. The phase difference of the output pulses may be configured to be different between when the crankshaft rotates forward and when it rotates backward. In this case, the crank angle is obtained based on the pulse output from the first crank angle sensor, and the crankshaft is corrected based on the phase difference between both pulses output from the first crank angle sensor and the second crank angle sensor. It can be determined whether it is rotating or rotating in reverse. For example, when the crankshaft is rotating forward, every time a pulse is output from the first crank angle sensor, the number of pulse counts is incremented to determine the crank angle according to the count number, and the crankshaft rotates in reverse. If the number of pulse counts is subtracted every time a pulse is output from the first crank angle sensor, the crank angle can be determined according to the number of counts, and the piston stop position can be accurately determined. I can grasp it.
本発明のエンジン始動方法は、
エンジンの停止中に所定のエンジン始動条件が成立したとき、吸気行程で止まっている気筒の吸気ポートへ燃料を噴射するよう制御し、その後該気筒でエンジン始動時の最初の燃焼が行われるよう制御するエンジン始動方法であって、
(a)エンジンの停止中に吸気行程で止まっている気筒のピストン停止位置を検出するステップと、
(b)前記エンジンが停止している間に前記所定のエンジン始動条件が成立したか否かを判定するステップと、
(c)前記ステップ(b)で前記所定のエンジン始動条件が成立したと判定されたときには、吸気行程で止まっている気筒内の混合気に点火する点火時期を前記ステップ(a)で検出されたピストン停止位置に基づいて決定し、該決定した点火時期に点火するステップと、
を含むものとしてもよい。
The engine starting method of the present invention includes:
When a predetermined engine start condition is established while the engine is stopped, control is performed so that fuel is injected into the intake port of the cylinder stopped in the intake stroke, and then the first combustion at the time of engine start is performed in the cylinder. Engine starting method
(A) detecting a piston stop position of a cylinder stopped in the intake stroke while the engine is stopped;
(B) determining whether the predetermined engine start condition is satisfied while the engine is stopped;
(C) When it is determined in step (b) that the predetermined engine start condition is satisfied, the ignition timing for igniting the air-fuel mixture in the cylinder stopped in the intake stroke is detected in step (a). Determining based on the piston stop position and igniting the determined ignition timing;
May be included.
このエンジン始動方法では、エンジン始動条件が成立して吸気行程で止まっている気筒の吸気ポートへ燃料を噴射したときには、該気筒のピストン停止位置に基づいて該気筒内の混合気に点火する点火時期を変化させる。こうすれば、吸気行程で止まっている気筒のピストン停止位置に対応して該気筒の吸気能力が異なるために該気筒で形成される混合気の状態が異なる場合であっても、該気筒のピストン停止位置に基づいて点火時期を決定するため、始動時に発生する燃焼トルクが安定するよう調整することができ、この結果、エンジン始動時のドライバビリティを向上させることができる。なお、このエンジン始動方法に上述したエンジン始動制御装置が備えている各種の構成手段の機能を実現するようなステップを追加してもよい。 In this engine starting method, when fuel is injected into an intake port of a cylinder that is stopped in the intake stroke when an engine start condition is established, an ignition timing for igniting an air-fuel mixture in the cylinder based on the piston stop position of the cylinder To change. In this way, even if the air-fuel mixture state formed in the cylinder differs because the intake capacity of the cylinder differs corresponding to the piston stop position of the cylinder stopped in the intake stroke, the piston of the cylinder Since the ignition timing is determined based on the stop position, the combustion torque generated at the start can be adjusted to be stable, and as a result, the drivability at the engine start can be improved. It should be noted that steps for realizing the functions of various constituent means included in the engine start control device described above may be added to this engine start method.
本発明のエンジン始動制御装置を搭載した車両は、本発明のエンジン始動制御装置を搭載しているため、エンジン始動時の失火頻度を抑制してエンジンの始動性を向上させることができる。また、エンジン始動時のエミッションの悪化を防ぐことができる。更に、エンジン始動時に発生するトルクを安定させてエンジン始動時のドライバビリティを向上させることができる。 Since the vehicle equipped with the engine start control device of the present invention is equipped with the engine start control device of the present invention, it is possible to improve the engine startability by suppressing the misfire frequency during engine start. In addition, it is possible to prevent the deterioration of emissions at the time of engine start. Furthermore, it is possible to stabilize the torque generated at the time of starting the engine and improve the drivability at the time of starting the engine.
[第1実施形態]
次に、本発明の第1の実施の形態を図面に基づいて説明する。図1は、本発明の第1実施形態であるアイドルストップ機能を備えた自動車20の構成の概略を示す説明図である。本実施形態のアイドルストップ機能を備えた自動車20は、ガソリンにより駆動するエンジン30と、エンジン30の各気筒31の吸気ポート36に燃料を噴射するインジェクタ32と、エンジン30の各気筒内の混合気に点火する点火プラグ33と、エンジン30を始動させるスタータモータ26と、エンジン30をコントロールするエンジン用電子制御ユニット(以下、エンジンECUという)70とを備える。
[First Embodiment]
Next, a first embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is an explanatory diagram showing an outline of the configuration of an
エンジン30は、本実施形態では4気筒エンジンであり、各気筒31は、吸気通路22のうち吸気バルブ34の手前に設けられた吸気ポート36にインジェクタ32がガソリンを噴射するポート式として構成されている。ここで、図示しないエアクリーナ及びスロットルバルブを介して吸気通路22に吸入された空気は、吸気ポート36でインジェクタ32から噴射されたガソリンと混合されて混合気となる。この混合気は、吸気バルブ34を開くことにより燃焼室37へ吸入され、点火プラグ33のスパークによって点火されて爆発燃焼し、その燃焼エネルギによりピストン38が往復運動して、クランクシャフト41を回転運動させる。そして、燃焼後の排ガスは、排気バルブ35を開くことにより燃焼室37から排気通路24に排出される。ここで、エンジン30の各気筒は、吸気行程、圧縮行程、膨張行程(燃焼行程ともいう)、排気行程を1サイクルとしてこのサイクルを順次繰り返すものであり、クランクシャフト41が2回転つまり720°回転するごとに1サイクル進む。また、4つの気筒の点火タイミングは本実施形態では1番気筒、2番気筒、4番気筒、3番気筒という順であり、従って、例えば、1番気筒が膨張行程にあるとき、2番気筒は圧縮行程、3番気筒は排気行程、4番気筒は吸気行程となる。図2にクランク角CAと各気筒31の行程との対応関係を表す。図2において、縦軸は各気筒31のピストン38の位置Pを表し、TDCは上死点,BDCは下死点を表す。
The
エンジン30のクランクシャフト41の端には、エンジン30の本体外側に露出した状態でフライホイール28が備えられている。このフライホイール28の外周には外歯歯車が刻まれており、エンジン始動時にはスタータモータ26の回転軸の先端に設けられた外歯歯車とフライホイール28の外歯歯車が噛み合って始動クランキングが行われる。
A
エンジン30の各気筒31の吸気バルブ34は、下端にテーパ状の弁体34aを有するステム34bと、このステム34bの上端に接合された円筒状のリフタ34cと、リフタ34cとシリンダヘッドのステイ34dとの間に配置されステイ34dに対してリフタ34cを離間させる方向に付勢するスプリング34eとを備え、リフタ34cは吸気カム39のカム面と当接している。また、吸気カム39は吸気カムシャフト40に固設されており、吸気カムシャフト40はクランクシャフト41が2回転すると1回転するように図示しないタイミングベルトによってクランクシャフト41と連結されている。そして、吸気カム39は吸気カムシャフト40の軸回転に伴って回転し、吸気バルブ34は回転する吸気カム39のカム面に追従して作動する。具体的には、吸気カム39のカム面がリフタ34cを押し下げないときにはスプリング34aの付勢力によって吸気バルブ34は閉じており、吸気カム39のカム面がスプリング34aの付勢力に抗してリフタ34cを押し下げたときには弁体34aが吸気口の周縁から離間して吸気バルブ34は開く。なお、排気バルブ35については、吸気バルブ34と同様の構成を備え同様に作動するため、その説明を省略する。
The intake valve 34 of each
エンジン30のクランクシャフト41は、オートマチックトランスミッション50と接続されている。このオートマチックトランスミッション50は、エンジン30からクランクシャフト41に出力された動力を変速してデファレンシャルギア52を介して駆動輪54a,54bに伝達する。そして、クランクシャフト41にはクランクシャフト41と一体となって回転するタイミングロータ56が取り付けられ、このタイミングロータ56に対向する位置に第1クランク角センサ58a及び第2クランク角センサ58bが取り付けられている。また、エンジン30の吸気バルブ34を開閉する吸気カム39が配列された吸気カムシャフト40には吸気カムシャフト40と一体となって回転する図示しないタイミングロータが取り付けられ、このタイミングロータに対向する位置にカム角センサ60が取り付けられている。
A
エンジン30の第1クランク角センサ58aと第2クランク角センサ58bは、本実施形態では、磁気抵抗素子で構成されるMRE回転センサである。第1クランク角センサ58aと第2クランク角センサ58bは、クランクシャフト41の正回転時には第1クランク角センサ58aから出力されるパルスが第2クランク角センサ58bから出力されるパルスより位相が2.5°進んで出力され、クランクシャフト41の逆回転時には第1クランク角センサ58aから出力されるパルスが第2クランク角センサ58bから出力されるパルスより位相が2.5°遅れて出力されるように配置されている。また、タイミングロータ56には2枚欠歯した34枚の歯が設けられている。クランクシャフト41が回転すると、第1クランク角センサ58aは、クランクシャフト41と一体となって回転するタイミングロータ56の歯が接近するごとにパルスを出力するため、クランクシャフト41が1回転(360°)するごとに34個のパルスを発生する。この結果、出力されるパルスによって10°ごとのクランク角CAを特定したりエンジン回転数Neを求めることができる。また、第1クランク角センサ58aから出力されるパルスと第2クランク角センサ58bから出力されるパルスの位相差がクランクシャフト41の正回転時と逆回転時とでは異なることから、この位相差に基づいてクランクシャフト41が正回転しているか逆回転しているかを判別することができる。
In the present embodiment, the first
エンジン30のカム角センサ60は、本実施形態では、電磁ピックアップ方式のセンサである。具体的には、タイミングロータに1山の歯が設けられ、これに対向する位置にカム角センサ60が配置されており、タイミングロータの歯がカム角センサ60のコアに接近するごとに1個のパルスを出力する。従って、吸気カムシャフト40が1回転(クランクシャフト41が2回転)するごとに1個のパルスを発生するため、例えば、1番気筒のピストン38が膨張行程の上死点となるときにタイミングロータがカム角センサ60に最も近づく位置になるよう設定しておけば、カム角センサ60から出力されるパルスと第1クランク角センサ58a及び第2クランク角センサ58bから出力されるパルスによって気筒判別を行うことができる。
In this embodiment, the
エンジンECU70は、エンジン30の運転を制御するものであり、図示しないが、CPUを中心とするマイクロプロセッサにより構成され、CPUのほかに処理プログラムやデータなどを記憶するROMや一時的にデータを記憶するRAMや出力ポート、通信ポートなどを備えている。このエンジンECU70には、エンジン30の運転状態を示す種々のセンサ、例えば、前出の第1クランク角センサ58aや第2クランク角センサ58b、カム角センサ60、車速センサ62のほか、図示しないが吸入空気の温度を検出する吸気温センサ、スロットルバルブの開度(ポジション)を検出するスロットルバルブポジションセンサ、エンジン30の冷却水の温度(水温)を検出する水温センサなどが接続されており、各種センサからの検出信号が入力される。また、エンジンECU70からは、スタータモータ26やインジェクタ32への駆動信号、点火プラグ33に放電電圧を印加するイグニッションコイル60への制御信号などが出力される。なお、運転者の操作に基づく要求動力をエンジン30から出力するために、エンジンECU70には、シフトレバー72のポジションを検出するシフトポジションセンサ73からのシフトポジションやアクセルペダル74のポジションを検出するアクセルペダルポジションセンサ75からのアクセルペダルポジション、ブレーキペダル76が踏み込まれているか否かを検出するブレーキポジションセンサ77からのオンオフ信号も入力される。
The
次に、本実施形態のアイドルストップ機能を備えた自動車20の動作、特にアイドルストップ制御に伴う動作について以下に説明する。このアイドルストップ機能を備えた自動車20では、エンジン30が稼働中であって車速Vがゼロであり、且つブレーキペダル76が踏み込まれているブレーキONの状態であってエンジン回転数Neが所定の低速回転数以下といった所定の停止条件が成立したときにエンジン30を自動停止し、その後ブレーキOFFとされるなどの所定の再始動条件が成立したときにスタータモータ26によりエンジン30が自動再始動されるアイドルストップ制御が行われる。以下には、このアイドルストップ制御で行われる自動停止制御ルーチンと自動再始動制御ルーチンについて説明する。
Next, the operation of the
まず、自動停止制御ルーチンについて説明する。図3はこのルーチンのフローチャートである。このルーチンは、エンジン運転中、所定タイミングごと(例えば数msecごと)にエンジンECU70によって実行される。このルーチンが開始されると、エンジンECU70は、まず、停止制御実行中フラグF1が値1か否かを判定する(ステップS100)。ここで、停止制御実行中フラグF1とは、エンジンECU70が停止制御を実行しているか否かを示すフラグであり、ゼロのときは停止制御を実行していないことを示し、値1のときは停止制御を実行していることを示す。そして、ステップS100で停止制御実行中フラグF1がゼロと判定されたときには、前出の停止条件が揃ったか否かを判定する(ステップS110)。ここで、車速Vはオートマチックトランスミッション50のギアの回転数を検出する車速センサ62から出力されるパルスに基づいて算出され、エンジン回転数Neは第1クランク角センサ58aから出力されるパルスの時間間隔に基づいて算出される。また、所定の低速回転数は本実施形態では通常のアイドリング回転数をわずかに上回る数値に設定されている。
First, the automatic stop control routine will be described. FIG. 3 is a flowchart of this routine. This routine is executed by the
ステップS110で前出の停止条件が揃っていないと判定されたときには、そのまま本ルーチンを終了する。一方、ステップS110で停止条件が揃ったと判定されたときには、停止制御実行中フラグF1を値1にセットして(ステップS120)、エンジン30の各気筒31のインジェクタ32への通電を停止すると共に点火プラグ33のイグニッションコイル60への通電を停止する(ステップS130)。この結果、エンジン30の各気筒31の点火及び燃料噴射は停止されるため、エンジン30はクランクシャフト41を回転させるトルクを発生しなくなる。このため、クランクシャフト41は慣性力のみで回転する。この慣性力は、圧縮行程の気筒で発生するガス圧縮力などによって減衰されるため、クランクシャフト41の回転は停止に向けて収束する。
If it is determined in step S110 that the above stop conditions are not met, this routine is terminated. On the other hand, when it is determined in step S110 that the stop conditions are met, the stop control execution flag F1 is set to 1 (step S120), and the energization to the
ステップS100で停止制御実行中フラグF1が値1と判定されたとき又はステップS130で各気筒31の点火及び燃料噴射を停止した後には、エンジンECU70は、エンジン回転数Neがゼロになったか否かを判定し(ステップS140)、エンジン回転数Neがゼロになっていないと判定されたときには、そのまま本ルーチンを終了する。一方、エンジン回転数Neがゼロになったと判定されたときには、吸気行程で止まっている気筒Cyin及び該気筒のピストン停止位置Pinを検出する(ステップS150)。ここで、吸気行程で止まっている気筒Cyin及びピストン停止位置Pinの検出は、第1クランク角センサ58a及び第2クランク角センサ58bから出力されるパルスとカム角センサ60から出力されるパルスに基づいて行われる。本実施形態では、第1クランク角センサ58a及び第2クランク角センサ58bはクランクシャフト41が10°回転するごとにパルスを出力するように設定され、カム角センサ60は1番気筒が膨張行程に入るごとにパルスを出力するように設定されている。従って、カム角センサ60からパルスが出力されるときをクランク角0°とすればクランク角CAを0〜720°の範囲で算出することができ、クランク角CAに対応してピストン停止位置Pinを求めることができる。具体的には、第1クランク角センサ58a及び第2クランク角センサ58bから出力されるパルスの位相差に基づいてクランクシャフト41が正回転しているか逆回転しているかを判定し、クランクシャフト41が正回転しているときには、第1クランク角センサ58aからパルスが出力されるごとにパルスのカウント数を加算していきそのカウント数に応じてクランク角CAを求め、クランクシャフト41が逆回転しているときには、第1クランク角センサ58aからパルスが出力されるごとにパルスのカウント数を減算することによりクランク角CAを算出する。そして、算出されたクランク角CAを図2に示すクランク角CAと各気筒31の行程との対応関係に照らすことにより、どの気筒が吸気行程で止まっている気筒Cyinであるかを判別することができ、またクランク角CAに対応するピストン停止位置Pinを求めることができる。
When it is determined in step S100 that the stop control execution flag F1 is 1 or after the ignition and fuel injection of each
その後、エンジンECU70は、吸気行程で止まっている気筒Cyin及びピストン停止位置Pinを識別する情報を図示しないバックアップRAMに保存する(ステップS160)。そして、停止制御実行中フラグF1をゼロにリセットし(ステップS170)、本ルーチンを終了する。これにより、アイドルストップ制御において、エンジン30が停止したときに吸気行程で止まっている気筒Cyin及び該気筒のピストン停止位置Pinを特定することができる。
Thereafter, the
次に、自動再始動制御ルーチンについて説明する。図4はこのルーチンのフローチャートである。このルーチンは、図3の自動停止制御ルーチンによって停車した後、所定タイミングごと(例えば数msecごと)にエンジンECU70によって実行される。このルーチンが開始されると、エンジンECU70は、まず、燃料噴射制御実行中フラグF2が値1か否かを判定し(ステップS200)、燃料噴射制御実行中フラグF2がゼロと判定されたときには、エンジン30の自動停止中にブレーキポジションセンサ77からのブレーキペダルポジションがブレーキOFFといった再始動条件が揃ったかを判定する(ステップS205)。ここで、燃料噴射制御実行中フラグF2とは、エンジンECU70が図4の自動再始動制御ルーチンを実行しているか否かを示すフラグであり、ゼロのときは図4の自動再始動制御ルーチンを実行していないことを示し、値1のときは図4の自動再始動制御ルーチンを実行していることを示す。
Next, the automatic restart control routine will be described. FIG. 4 is a flowchart of this routine. This routine is executed by the
ステップS205で前出の再始動条件が揃っていないと判定されたときには、そのまま本ルーチンを終了する。一方、ステップS205で再始動条件が揃ったと判定されたときには、燃料噴射制御実行中フラグF2を値1にセットし(ステップS210)、エンジンECU70は図示しないバックアップRAMから吸気行程で止まっている気筒Cyin及び該気筒のピストン停止位置Pinを識別する情報を読み出す(ステップS215)。そして、ステップS215で読み出したピストン停止位置Pinから吸気行程で止まっている気筒Cyinに噴射すべき燃料量Q1をエンジンECU70の図示しないROMに記憶したマップから読み込む(ステップS220)。図5は、吸気行程で止まっている気筒Cyinのピストン停止位置Pinと該気筒に噴射すべき燃料量Q1の対応関係を表すマップである。図5では、ピストン停止位置Pinが吸気行程の上死点から所定の中間位置P1までは予め定めた燃料量Q1constを燃料量Q1とし、所定の中間位置P1から所定の下死点直前位置P2までは下死点に近づくにつれて燃料量が増加する傾向を示すように燃料量Q1を決定し、所定の下死点直前位置P2から下死点までは燃料量Q1をゼロに決定する。ここで、所定の中間位置P1及び所定の下死点直前位置P2は、本実施形態では、吸気行程の上死点後120°のクランク角CAに対応するピストン停止位置Pinを所定の中間位置P1とし、吸気行程の上死点後160°のクランク角CAに対応するピストン停止位置Pinを所定の下死点直前位置P2とする。そして、ステップS220で読み込んだ燃料量Q1がゼロよりも大きいか否かを判定し(ステップS225)、燃料量Q1がゼロよりも大きいと判定されたときには、吸気行程で止まっている気筒CyinにステップS220で読み込まれた燃料量Q1を噴射するようインジェクタ32に指令する(ステップS230)。すると、インジェクタ32から噴射された燃料は吸気ポート36内の空気と混合して混合気となり、この結果、吸気行程で止まっている気筒Cyinのピストン停止位置Pinが上死点から所定の下死点直前位置P2までにあるときは、該気筒の吸気ポート36内に未燃焼の混合気を調製しておくことができる。
If it is determined in step S205 that the above restart conditions are not met, this routine is terminated as it is. On the other hand, when it is determined in step S205 that the restart condition is met, the fuel injection control execution flag F2 is set to 1 (step S210), and the
続いて、エンジンECU70は、スタータモータ26の回転軸を突出させてこの回転軸の先端に設けられた外歯歯車とフライホイール28の外歯歯車を噛み合わせた後にスタータモータ26に電力を供給する(ステップS230)。この結果、スタータモータ26の回転軸の先端に設けられた外歯歯車とフライホイール28の外歯歯車が噛み合いながら回転し、このフライホイール26の回転力によってクランクシャフト41を回転させてエンジン30のクランキングを開始する。これにより、気筒Cyinの吸気ポート36内にある混合気は、ピストン38の下降に伴って発生する負圧によって吸気バルブ34を介して燃焼室37内へ吸入される。
Subsequently, the
一方、ステップS225で吸気行程で止まっている気筒Cyinに噴射すべき燃料量Q1がゼロであると判定されたときには、エンジンECU70は、気筒Cyinに燃料噴射を行うことなくスタータモータ26を作動させてエンジン30のクランキングを開始し(ステップS240)、燃料噴射制御実行中フラグF2をゼロにリセットする(ステップS265)。その後、通常の始動制御を実行し(ステップS270)、本ルーチンを終了する。通常の始動制御においては、エンジン20が完爆するまでスタータモータ26によるクランキングを行いながら燃料噴射及び点火の制御を行う。
On the other hand, when it is determined in step S225 that the fuel amount Q1 to be injected into the cylinder Cyin stopped in the intake stroke is zero, the
ステップS200で燃料噴射制御実行中フラグF2が値1と判定されたとき又はステップS235でエンジン30のクランキングが開始されたときには、エンジンECU70は、気筒Cyinのピストン38が圧縮行程の上死点直前に達したか否かを判定し(ステップS240)、気筒Cyinのピストン38が圧縮行程の上死点直前に達していないと判定されたときには、そのまま本ルーチンを終了する。一方、気筒Cyinのピストン38が圧縮行程の上死点直前に達したと判定されたときには、気筒Cyinの点火プラグ33に放電電圧を印加してスパークを発生させる(ステップS250)。すると、気筒Cyinの燃焼室37内の混合気は点火プラグ33のスパークによって燃焼し、ピストン38は下死点に向かって付勢され、それに応じてクランクシャフト41は正回転する。
When it is determined in step S200 that the fuel injection control execution flag F2 is 1 or when cranking of the
続いて、ステップS250で点火した際に失火したか否かを判定する(ステップS255)。ここで、失火したか否かの判定は、本実施形態では、第1クランク角センサ58aから出力されるパルスの時間間隔によって算出されるエンジン回転数Neに基づいて行われる。具体的には、気筒Cyinの最初の膨張行程が終了する時点でエンジン回転数Neが所定のしきい値Nethに達したか否かによって判定するものとし、所定のしきい値Nethに達したときには失火していないと判定し、所定のしきい値Nethに達しなかったときには失火したものと判定する。このとき、ステップS220で気筒Cyinのピストン停止位置Pinに対応して吸気能力が低いときには気筒Cyinの吸気ポート36に噴射すべき燃料量Q1を増加するよう決定し、ステップS230で該決定した燃料量Q1を噴射しているため、気筒Cyinの吸気能力がピストン停止位置Pinに対応して低いときであっても吸気ポート36内の燃料を燃焼室37内に吸入しやすい状態となっており、この結果、ステップS250で燃焼した際の失火頻度を抑制することができる。
Subsequently, it is determined whether or not a misfire has occurred when ignited in step S250 (step S255). Here, in this embodiment, the determination as to whether or not a misfire has occurred is made based on the engine speed Ne calculated by the time interval of the pulses output from the first
そして、ステップS255で失火したと判定されたときには、運転者の要求に応じて決定される燃料量Q2reqから最初の燃焼で用いられなかった残燃料量Q1restを差し引いた燃料量Q2を気筒Cyinの吸気ポート36に次回噴射すべき燃料量Q2として決定する(ステップS260)。ここで、最初の燃焼で用いられなかった残燃料量Q1restを推定する際には、吸気ポート36に噴射された燃料が気筒Cyin内に十分に吸入されなかったことが原因で失火したものとし、具体的には、エンジン停止中のピストン停止位置Pinに対応する予め作成されたマップに基づいて残燃料量Q1restを決定する。図6は、気筒Cyinのピストン停止位置Pinと残燃料量Q1restの対応関係を表すマップである。ここで、残燃料量Q1restは、エンジン停止中のピストン停止位置Pin及び気筒Cyinの吸気ポート36に最初に噴射した燃料量Q1に応じて差が生じる。具体的には、図6に示すように、ピストン停止位置Pinが上死点から所定の中間位置P1までにあるときは気筒Cyinの吸気能力は十分であり、また図5に示すように気筒Cyinの吸気ポート36に最初に噴射した燃料量Q1は所定量の燃料量Q1constであるため、残燃料量Q1restはゼロ又はゼロをわずかに上回る値となる。一方、ピストン停止位置Pinが所定の中間位置P1から所定の下死点直前位置P2までにあるときは気筒Cyinの吸気能力はピストン停止位置Pinが下死点に近づくにつれて小さくなる傾向にあり、また図5に示すように最初に噴射した燃料量Q1はピストン停止位置Pinが下死点に近づくにつれて所定量の燃料量Q1constよりも増加させているため、残燃料量Q1restはピストン停止位置Pinが下死点に近づくにつれて多くなる傾向にある。
When it is determined in step S255 that the misfire has occurred, the fuel amount Q2 obtained by subtracting the remaining fuel amount Q1rest not used in the first combustion from the fuel amount Q2req determined according to the driver's request is used as the intake air of the cylinder Cyin. The fuel amount Q2 to be injected next time into the
ステップS260で気筒Cyinの吸気ポート36に次回噴射すべき燃料量Q2を決定したあと又はステップS255で失火していないと判定されたときには、エンジンECU70は、燃料噴射制御実行中フラグF2をゼロにリセットする(ステップS265)。その後、通常の始動制御を実行し(ステップS270)、本ルーチンを終了する。なお、ステップS270で通常の始動制御を実行したのちに本ルーチンを終了した後は、スタータモータ26の回転軸を元の位置に戻してスタータモータ26によるクランキングを停止し、通常の走行時の制御を実行することになる。
After determining the fuel amount Q2 to be injected next time into the
ここで、本実施形態の構成要素と本発明の構成要素との対応関係を明らかにする。本実施形態のインジェクタ32が本発明の燃料噴射手段に相当し、第1クランク角センサ58aや第2クランク角センサ58b、カム角センサ60が検出手段に相当する。また、エンジンECU70が始動条件判定手段や燃料噴射制御手段、失火判定手段に相当する。なお、本実施形態では、アイドルストップ機能を備えた自動車20の動作を説明することにより本発明のエンジン始動制御装置の一例を明らかにすると共に本発明のエンジン始動方法の一例も明らかにしている。
Here, the correspondence between the components of the present embodiment and the components of the present invention will be clarified. The
以上詳述した本実施形態のアイドルストップ機能を備えた自動車20によれば、図4の自動再始動制御ルーチンにおいて、アイドルストップ制御におけるエンジン再始動条件が成立したとき、吸気行程で止まっている気筒Cyinの吸気ポート36へ噴射すべき燃料量Q1を該気筒のピストン停止位置Pinに基づいて決定し、決定した燃料量Q1を該気筒の吸気ポート36に噴射する。この結果、エンジン停止中に吸気行程で止まっている気筒Cyinのピストン停止位置Pinが吸気行程の所定の中間位置P1から所定の下死点直前位置P2の間にあるために吸気能力が低いときには燃料量Q1を増加させるため、最初の燃焼での失火頻度を抑制し、エンジン30の始動性を向上させることができる。
According to the
また、図4の自動再始動制御ルーチンでは、ピストン停止位置Pinが吸気行程の所定の下死点直前位置P2から下死点までにあるときは燃料量Q1をゼロにすることから、吸気行程で止まっている気筒Cyinのピストン停止位置Pinに対応して吸気能力が低く燃料を増加しても燃料が燃焼室37内に十分に吸引されないときには、吸気行程で止まっている気筒Cyinに燃料を噴射しないことによりエミッションの悪化を防ぐことができる。
In the automatic restart control routine of FIG. 4, the fuel amount Q1 is set to zero when the piston stop position Pin is between a predetermined bottom dead center position P2 of the intake stroke and the bottom dead center. If the fuel is not sufficiently sucked into the
更に、図4の自動再始動制御ルーチンでは、エンジン始動時の最初の燃焼が行われた際に失火したと判定されたときには、最初の燃焼に用いられなかった残燃料量Q1restを予め作成したマップから読み込み、運転者の要求に応じて決定される燃料量Q2reqから残燃料量Q1restを差し引いた燃料量を気筒Cyinの吸気ポート36に次回噴射すべき燃料量Q2として決定する。これにより、空燃比が過剰に燃料リッチとなるのを防ぐと共にエミッションの悪化を防ぐことができる。
Further, in the automatic restart control routine of FIG. 4, when it is determined that misfiring has occurred when the first combustion at the time of engine start is performed, a map in which the remaining fuel amount Q1rest that has not been used for the first combustion is created in advance. The fuel amount obtained by subtracting the remaining fuel amount Q1rest from the fuel amount Q2req determined according to the driver's request is determined as the fuel amount Q2 to be injected next into the
更にまた、ピストン停止位置Pinは、第1クランク角センサ58aから出力されるパルスと第2クランク角センサ58bから出力されるパルスに基づいて算出されることから、一つのクランク角センサのみを用いて算出するときと比べてより正確なピストン停止位置Pinを算出することができる。
Furthermore, since the piston stop position Pin is calculated based on the pulse output from the first
そして、アイドルストップ制御では走行途中に何度もエンジン停止と再始動を繰り返すためにエンジン30の始動性を向上させる必要性が高いが、この要求にも応じることができ有利である。
In the idling stop control, it is highly necessary to improve the startability of the
[第2実施形態]
第2実施形態は、第1実施形態と同じ構成を備えたアイドルストップ機能を備えた自動車20に関するものであるため、第1実施形態と同じ構成要素については同じ符号を付して説明する。また、本実施形態のアイドルストップ機能を備えた自動車20は、第1実施形態と同じ図3の自動停止制御ルーチンを実行する。なお、本実施形態の点火プラグ33が本発明の点火手段に相当し、エンジンECU70が点火制御手段に相当する。
[Second Embodiment]
Since the second embodiment relates to the
本実施形態の自動再始動制御ルーチンについて説明する。図7はこのルーチンのフローチャートである。このルーチンは、図3の自動停止制御ルーチンによって停車した後、所定タイミングごと(例えば数msecごと)にエンジンECU70によって実行される。このルーチンが開始されると、エンジンECU70は、まず、点火制御実行中フラグF3が値1か否かを判定し(ステップS400)、点火制御実行中フラグF3がゼロと判定されたときには、エンジン30の自動停止中にブレーキポジションセンサ77からのブレーキペダルポジションがブレーキOFFといった再始動条件が成立したか否かを判定する(ステップS405)。ここで、点火制御実行中フラグF3とは、エンジンECU70が図7の自動再始動制御ルーチンを実行しているか否かを示すフラグであり、ゼロのときは図7の自動再始動制御ルーチンを実行していないことを示し、値1のときは図7の自動再始動制御ルーチンを実行していることを示す。
The automatic restart control routine of this embodiment will be described. FIG. 7 is a flowchart of this routine. This routine is executed by the
ステップS405で前出の再始動条件が成立していないと判定されたときには、そのまま本ルーチンを終了する。一方、ステップS405で再始動条件が成立したと判定されたときには、点火制御実行中フラグF3を値1にセットし(ステップS410)、エンジンECU70は図示しないバックアップRAMから吸気行程で止まっている気筒Cyin及び該気筒のピストン停止位置Pinを識別する情報を読み出す(ステップS415)。そして、読み出したピストン停止位置Pinが吸気行程の上死点から所定の下死点直前位置P4にあるか否かを判定する(ステップS420)。ここで、所定の下死点直前位置P4は、本実施形態では、吸気行程の上死点後160°のクランク角CAに対応するピストン停止位置Pinとする。そして、ピストン停止位置Pinが吸気行程の上死点から所定の下死点直前位置P4にあると判定されたときには、吸気行程で止まっている気筒Cyinの吸気ポート36に予め定められた所定量の燃料を噴射するようインジェクタ32に指令する(ステップS425)。すると、インジェクタ32から噴射された燃料は吸気ポート36内の空気と混合して混合気となり、この結果、吸気行程で止まっている気筒Cyinの吸気ポート36内に未燃焼の混合気を予め調製しておくことができる。
If it is determined in step S405 that the above restart condition is not satisfied, the present routine is terminated. On the other hand, when it is determined in step S405 that the restart condition is satisfied, the ignition control execution flag F3 is set to 1 (step S410), and the
続いて、エンジンECU70は、スタータモータ26の回転軸を突出させてこの回転軸の先端に設けられた外歯歯車とフライホイール28の外歯歯車を噛み合わせた後にスタータモータ26に電力を供給する(ステップS430)。この結果、スタータモータ26の回転軸の先端に設けられた外歯歯車とフライホイール28の外歯歯車が噛み合いながら回転し、このフライホイール26の回転力によってクランクシャフト41を回転させてエンジン30のクランキングを開始する。これにより、気筒Cyinの吸気ポート36内にある混合気は、ピストン38の下降に伴って発生する負圧によって吸気バルブ34を介して燃焼室37内へ吸入される。
Subsequently, the
一方、ステップS420でピストン停止位置Pinが所定の下死点直前位置P4から吸気行程の下死点にあると判定されたときには、エンジンECU70は、吸気行程で止まっている気筒Cyinの吸気ポート36に燃料を噴射することなくクランクシャフト41を回転させてエンジン30のクランキングを開始し(ステップS435)、点火制御フラグF3をゼロにリセットする(ステップS455)。その後、通常の始動制御を実行し(ステップS460)、本ルーチンを終了する。通常の始動制御においては、エンジン20が完爆するまでスタータモータ26によるクランキングを行いながら燃料噴射及び点火の制御を行う。これにより、ピストン停止位置Pinが所定の下死点直前位置P4から吸気行程の下死点にあるために燃焼室37内に混合気が十分吸引されないときには、気筒Cyinの吸気ポート36内に燃料を噴射しないようにすることができる。
On the other hand, when it is determined in step S420 that the piston stop position Pin is at the bottom dead center of the intake stroke from the predetermined position P4 immediately before the bottom dead center, the
さて、エンジンECU70は、気筒Cyin内の混合気に点火する点火位置tを決定するために、予め定めた所定の基準点火位置tbから点火位置tをどれだけ遅角させるかの遅角量ΔθをエンジンECU70の図示しないROMに記憶したマップから読み込む(ステップS440)。ここで、所定の基準点火位置tbは、気筒Cyinが圧縮行程の上死点に達する直前のクランク角CAとする。本実施形態では、吸気行程の上死点から所定の下死点直前位置P4までのうち、気筒Cyinの吸気能力が最も低いピストン停止位置Pinである所定の下死点直前位置P4のときの点火位置tを基準点火位置tbとする。図8は、気筒Cyinのピストン停止位置Pinと遅角量Δθとの対応関係を表すマップである。図8では、ピストン停止位置Pinが吸気行程の上死点から所定の中間位置P3までは、基準点火位置tbに対して点火位置tが最も遅角するよう予め定めた所定の遅角量Δθconstを遅角量Δθとし、所定の中間位置P3から所定の下死点直前位置P4までは、下死点に近づくにつれて点火位置tが進角する傾向を示すように進角量Δθを決定する。ここで、所定の中間位置P3は、吸気行程の上死点後120°のクランク角CAに対応するピストン停止位置Pinとし、所定の遅角量Δθconstは、点火位置tが圧縮行程の上死点後略50°のクランク角CAとする。なお、ピストン停止位置Pinが所定の下死点直前位置P4から下死点のときには気筒Cyinの吸気ポート36に燃料を噴射していないため、点火は行わない。
Now, in order to determine the ignition position t at which the air-fuel mixture in the cylinder Cyin is ignited, the
ステップS400で点火制御フラグF3が値1と判定されたとき又はステップS440で点火位置tを決定したあとは、エンジンECU70は、クランク角CAが点火位置tに至ったか否かを判定し(ステップS445)、クランク角CAが点火位置tに至っていないと判定されたときには、そのまま本ルーチンを終了する。ここで、クランク角CAは、第1クランク角センサ58a及び第2クランク角センサ58bから出力されるパルスとカム角センサ60から出力されるパルスに基づいて検出される。一方、クランク角CAが点火位置tに至ったと判定されたときには、気筒Cyinの点火プラグ33に放電電圧を印加してスパークを発生させる(ステップS450)。すると、気筒Cyinの燃焼室37内の混合気は点火プラグ33のスパークによって燃焼し、ピストン38は下死点に向かって付勢され、それに応じてクランクシャフト41は正回転する。このとき、気筒Cyin内の混合気は、エンジン停止中のピストン停止位置Pinが所定の下死点直前位置P4のときには基準点火位置tbで点火され、吸気行程の上死点側のときには基準点火位置tbよりも遅角側で点火される(図8参照)。すなわち、ピストン停止位置Pinに対応して吸気能力が十分にあり燃焼に適した混合気が形成されるときにはクランク角CAが基準点火位置tbよりも所定の遅角量Δθconstだけ遅角した点火位置tに至ったときに点火し、ピストン停止位置Pinに対応して吸気能力が低く燃焼に適した混合気が形成されにくいときには遅角量Δθを所定の遅角量Δθconstよりも小さくすることでより早い時期に点火する。このように、吸気能力が低く燃焼に適した混合気が形成されにくいときには、吸気能力が高いときに比べて燃焼トルクが大きくなるよう点火時期を進角側に設定することによって、ピストン停止位置Pinが異なる場合であっても燃焼トルクが略一定になるよう調整することができ、この結果、始動時の燃焼トルクを安定させることができる。その後、点火制御実行中フラグF3をゼロにリセットし(ステップS455)、通常の始動制御を実行して(ステップS460)、本ルーチンを終了する。なお、ステップS460で通常の始動制御を実行したのちに本ルーチンを終了した後は、スタータモータ26の回転軸を元の位置に戻してスタータモータ26によるクランキングを停止し、通常の走行時の制御を実行することになる。
When it is determined in step S400 that the ignition control flag F3 is 1 or after the ignition position t is determined in step S440, the
以上詳述した本実施形態のアイドルストップ機能を備えた自動車20によれば、アイドルストップ制御におけるエンジン再始動条件が成立したときには、気筒Cyin内の混合気に点火する点火時期tを該気筒エンジン停止中のピストン停止位置Pinに基づいて決定し、該決定した点火時期tに点火する。この結果、気筒Cyinのピストン停止位置Pinが吸気行程の所定の中間位置P3から所定の下死点直前位置P4の間にあるために吸気能力が低く燃焼に適した混合気が形成されにくいときには、吸気能力が高いときに比べて点火時期tを進角側にするため、始動時に発生する燃焼トルクを安定するよう調整することができる。この結果、エンジン始動時のドライバビリティを向上させることができる。
According to the
また、クランク角CAやピストン停止位置Pinは、第1クランク角センサ58aから出力されるパルスと第2クランク角センサ58bから出力されるパルスに基づいて算出されることから、一つのクランク角センサのみを用いて算出するときと比べてより正確なピストン停止位置Pinを算出することができる。
Further, the crank angle CA and the piston stop position Pin are calculated based on the pulse output from the first
更に、アイドルストップ制御では走行途中に何度もエンジン停止と再始動を繰り返すためにエンジン始動時のドライバビリティを向上させる必要性が高いが、この要求にも応じることができ有利である。 Further, in the idling stop control, since the engine stop and restart are repeated many times during the traveling, it is highly necessary to improve the drivability at the time of starting the engine. However, it is advantageous to meet this requirement.
[その他の実施形態]
なお、本発明は上述した各実施形態に何ら限定されることはなく、本発明の技術的範囲に属する限り種々の態様で実施しうることはいうまでもない。
[Other Embodiments]
In addition, this invention is not limited to each embodiment mentioned above, and it cannot be overemphasized that it can implement with a various aspect, as long as it belongs to the technical scope of this invention.
例えば、上述した第1実施形態では図4の自動再始動制御ルーチンを採用したが、図9の自動再始動制御ルーチンを採用してもよい。つまり、図9の自動始動制御ルーチンでは、エンジンECU70は、ステップS200〜S250と同様のステップS300〜S350までの処理を行い、その後気筒Cyinに次回噴射すべき燃料量を調整する処理を行うことなく、ステップS355で燃料噴射制御実行中フラグF2をゼロにリセットして本ルーチンを終了する。この場合においても、吸気行程で止まっている気筒Cyinのピストン停止位置Pinに基づいて決定された燃料量Q1を該気筒に噴射するため、通常のエンジン始動方法で始動するときよりもエンジン30の始動性を向上させることができる。
For example, although the automatic restart control routine of FIG. 4 is employed in the first embodiment described above, the automatic restart control routine of FIG. 9 may be employed. That is, in the automatic start control routine of FIG. 9, the
また、上述した図4の自動再始動制御ルーチンでは、ステップS230で吸気行程で止まっている気筒Cyinのピストン停止位置Pinに基づいて決定された燃料量Q1を噴射したが、ピストン停止位置Pinによって燃料量Q1を変動させることなく予め定めた所定量の燃料を噴射してもよい。 In the above-described automatic restart control routine of FIG. 4, the fuel amount Q1 determined based on the piston stop position Pin of the cylinder Cyin stopped in the intake stroke in step S230 is injected. A predetermined amount of fuel may be injected without changing the amount Q1.
更に、上述した図4の自動再始動制御ルーチンでは、気筒Cyinの吸気ポート36へ噴射すべき燃料量Q1及び最初の燃焼に用いられなかった残燃料量Q1restを予め作成したマップから読み込んだが、算出式からその都度算出してもよい。また、上述した図4の自動再始動制御ルーチンでは、最初の燃焼に用いられなかった残燃料量Q1restを推定する際に気筒Cyinのピストン停止位置Pin及び初回に噴射した燃料量Q1に基づいて推定したが、気筒Cyinのピストン停止位置Pinのみに基づいて推定してもよいし、気筒Cyinに対して初回に噴射した燃料量Q1のみに基づいて推定してもよい。
Further, in the automatic restart control routine of FIG. 4 described above, the fuel amount Q1 to be injected into the
更に、上述した図4の自動再始動制御ルーチンでは、失火判定はエンジン回転数Neに基づいて判定したが、エンジン回転数Neの変化率に基づいて判定してもよいし、気筒内圧の変化に基づいて判定してもよいし、気筒内温度の変化に基づいて判定してもよい。 Further, in the automatic restart control routine of FIG. 4 described above, the misfire determination is determined based on the engine speed Ne. However, the misfire determination may be performed based on the rate of change of the engine speed Ne, or the change in the cylinder pressure. The determination may be made based on a change in the in-cylinder temperature.
更にまた、上述した図4の自動再始動制御ルーチンでは、ステップS260で気筒Cyinのみを対象として噴射すべき燃料量Q2を調整したが、所定回数の燃焼が行われるまで又は所定のエンジン回転数Neに達するまでの全ての気筒を対象として噴射すべき燃料量を調整してもよい。 Furthermore, in the automatic restart control routine of FIG. 4 described above, the fuel amount Q2 to be injected is adjusted in step S260 only for the cylinder Cyin, but until a predetermined number of combustions or a predetermined engine speed Ne. The amount of fuel to be injected may be adjusted for all cylinders up to
更にまた、上述した図4の自動再始動制御ルーチンでは、図5に示すようにピストン停止位置Pinが吸気行程の上死点から所定の中間位置P1までは吸気行程で止まっている気筒Cyinに噴射すべき燃料量Q1を予め定めた燃料量Q1constと決定し、所定の中間位置P1から所定の下死点直前位置P2に近づくにつれて燃料量が増加する傾向を示すように燃料量Q1を決定したが、図10に示すようにピストン停止位置Pinが上死点から所定の下死点直前位置P2に近づくにつれて燃料量が増加する傾向を示すように燃料量Q1を決定してもよい。この場合、ステップS260で最初の燃焼に用いられなかった残燃料量Q1restを推定する際には、図10に対応したマップを予め作成して推定してもよいし、算出式からその都度算出して推定してもよい。 Furthermore, in the above-described automatic restart control routine of FIG. 4, as shown in FIG. 5, the piston stop position Pin is injected into the cylinder Cyin that is stopped in the intake stroke from the top dead center of the intake stroke to a predetermined intermediate position P1. The fuel amount Q1 to be determined is determined as a predetermined fuel amount Q1const, and the fuel amount Q1 is determined so that the fuel amount tends to increase as it approaches the predetermined position P2 immediately before the bottom dead center from the predetermined intermediate position P1. As shown in FIG. 10, the fuel amount Q1 may be determined so that the fuel amount tends to increase as the piston stop position Pin approaches the predetermined position P2 just before the bottom dead center from the top dead center. In this case, when estimating the remaining fuel amount Q1rest that was not used for the first combustion in step S260, a map corresponding to FIG. 10 may be created and estimated in advance, or calculated from the calculation formula each time. May be estimated.
そして、上述した図4の自動再始動制御ルーチンでは、図5及び図10に示すようにピストン停止位置Pinが所定の下死点直前位置P2から下死点までは燃料量をゼロに決定したが、ピストン停止位置Pinが所定の下死点直前位置P2から下死点に近づくにつれて燃料量が増加する傾向を示すように燃料量Q1を決定してもよい。この場合、ステップS260で最初の燃焼に用いられなかった残燃料量Q1restを推定する際には、これに対応したマップを予め作成して推定してもよいし、算出式からその都度算出して推定してもよい。 In the automatic restart control routine of FIG. 4 described above, the fuel amount is determined to be zero from the position P2 immediately before the bottom dead center to the bottom dead center, as shown in FIGS. The fuel amount Q1 may be determined so that the fuel amount tends to increase as the piston stop position Pin approaches the bottom dead center from the predetermined position P2 just before the bottom dead center. In this case, when estimating the remaining fuel amount Q1rest that was not used for the first combustion in step S260, a map corresponding to this may be created in advance and estimated, or calculated from the calculation formula each time. It may be estimated.
そして、上述した図7の自動再始動制御ルーチンでは、図8に示すようにピストン停止位置Pinが吸気行程の上死点から所定の中間位置P3までは気筒Cyin内の混合気に点火する点火位置tを基準点火位置TbからΔθconstだけ遅角させた点火位置とし、所定の中間位置P3から所定の下死点直前位置P4に近づくにつれて点火時期tが進角する傾向を示すように点火時期tを決定したが、図11に示すように、ピストン停止位置Pinが上死点から所定の下死点直前位置P4に近づくにつれて点火時期tが進角する傾向を示すように点火時期tを決定してもよい。こうすれば、気筒Cyinのピストン停止位置Pinが下死点側に近づくにつれて吸気能力が低くなるために燃焼に適した混合気が形成されにくいときにもエンジン始動時の燃焼トルクが安定するよう調整することができる。 In the automatic restart control routine of FIG. 7 described above, as shown in FIG. 8, the ignition position where the piston stop position Pin ignites the air-fuel mixture in the cylinder Cyin from the top dead center of the intake stroke to the predetermined intermediate position P3. The ignition timing t is set so that the ignition timing t is retarded by Δθconst from the reference ignition position Tb and the ignition timing t tends to advance as it approaches the predetermined position P4 immediately before the bottom dead center from the predetermined intermediate position P3. As shown in FIG. 11, the ignition timing t is determined so that the ignition timing t tends to advance as the piston stop position Pin approaches the predetermined position P4 immediately before the bottom dead center from the top dead center. Also good. In this way, since the intake capacity decreases as the piston stop position Pin of the cylinder Cyin approaches the bottom dead center side, adjustment is made so that the combustion torque at the start of the engine becomes stable even when it is difficult to form a mixture suitable for combustion. can do.
そしてまた、上述した図7の自動再始動制御ルーチンでは、図8に示すようにピストン停止位置Pinが所定の中間位置P3から所定の下死点直前位置P4のときには下死点に近づくにつれて遅角量Δθが連続的に小さくなるよう遅角量Δθを設定したが、図12に示すように、下死点に近づくにつれて段階的に小さくなるよう設定してもよい。 In the automatic restart control routine of FIG. 7 described above, as shown in FIG. 8, when the piston stop position Pin is from the predetermined intermediate position P3 to the predetermined position P4 immediately before the bottom dead center, the delay angle approaches the bottom dead center. Although the retardation amount Δθ is set so that the amount Δθ continuously decreases, as shown in FIG. 12, it may be set so as to decrease stepwise as it approaches the bottom dead center.
そしてまた、上述した図7の自動再始動制御ルーチンでは、ステップS420でピストン停止位置Pinが所定の下死点直前位置P4から下死点の間にあると判定されたときには気筒Cyinの吸気ポート36に燃料を噴射せずにステップS435でクランキングを開始したが、ステップS420を行わず、ステップS425で燃料噴射を行うとしてもよい。この場合、ステップS440で点火時期tを決定する際には、ピストン停止位置Pinが所定の下死点直前位置P4から下死点に近づくにつれて点火時期tが進角する傾向を示すよう点火時期tを決定してもよい。
In the automatic restart control routine of FIG. 7 described above, when it is determined in step S420 that the piston stop position Pin is between the predetermined bottom dead center position P4 and the bottom dead center, the
そして更に、上述した第1実施形態では、失火頻度を抑制しエンジンの始動性を向上させることを目的として気筒Cyinのピストン停止位置Pinと気筒Cyinの吸気ポート36に噴射すべき燃料量Q1との関係を表すマップを作成したが(図5参照)、エンジン始動時の燃焼トルクを略一定に安定させることを目的としてピストン停止位置Pinと燃料量Q1との関係を表すマップを作成するとしてもよい。噴射される燃料量が多ければ気筒31内に燃料が入りやすくなる傾向にある。したがって、ピストン停止位置Pinに対応して吸気能力が低いときには、吸気能力が高いときに比べて気筒Cyinの吸気ポート36内に噴射すべき燃料量を多くすることにより、始動毎の燃焼トルクが略一定になるよう調整することができ、この結果、始動時の燃焼トルクを安定させることができる。
Furthermore, in the first embodiment described above, the piston stop position Pin of the cylinder Cyin and the fuel amount Q1 to be injected into the
そして更に、上述した実施形態では、図4の自動再始動制御ルーチンと図7の自動再始動制御ルーチンとを別のルーチンとして説明したが、図13に示すように、これらのルーチンを一つの自動再始動制御ルーチンとして実行してもよい。すなわち、図13の自動再始動制御ルーチンでは、エンジンECU70は、ステップS500で自動再始動制御フラグF4がゼロと判定されたときには、図4の自動再始動制御ルーチンのステップS205〜S240と同様のステップS505〜S540の処理を実行する。ここで、自動再始動制御フラグF4は、エンジンECU70が図13の自動再始動制御ルーチンを実行しているか否かを示すフラグであり、ゼロのときは図13の自動再始動制御ルーチンを実行していないことを示し、値1のときは図13の自動再始動制御ルーチンを実行していることを示す。続いて、ステップS545でピストン停止位置Pinと遅角量Δθとの関係を予め作成したマップから遅角量Δθを読み込んで点火位置tを決定する。なお、このマップは、気筒Cyinへの燃料量Q1を考慮して作成されたものである。その後、図7の自動再始動制御ルーチンのステップS445と同様のステップS550の処理を実行する。こうすれば、ピストン停止位置Pinに応じて気筒Cyinの吸気ポート36に噴射すべき燃料量Q1を変化させると共にピストン停止位置Pinに応じて気筒Cyin内の混合気に点火する点火位置tを変更するため、失火頻度を抑制すると共に始動時の燃焼トルクを安定させることができる。このとき、ステップS520で燃料量Q1を決定する際、エンジン始動時の燃焼トルクを略一定にすることを目的として予め作成したピストン停止位置Pinと燃料量Q1との関係を表すマップからピストン停止位置Pinに対応する燃料量Q1を読み込むとしてもよい。こうすれば、エンジン始動時の燃焼トルクを略一定にするには噴射すべき燃料量Q1と点火位置tとをピストン停止位置Pinに応じて変更するため、ピストン停止位置Pinに応じて燃料量Q1のみを変更する場合や点火位置tのみを変更する場合に比べて、より確実に始動時の燃焼トルクを安定させることができる。
Furthermore, in the above-described embodiment, the automatic restart control routine of FIG. 4 and the automatic restart control routine of FIG. 7 have been described as separate routines. However, as shown in FIG. It may be executed as a restart control routine. That is, in the automatic restart control routine of FIG. 13, when the automatic restart control flag F4 is determined to be zero in step S500, the
そして更に、上述した実施形態では、第1クランク角センサ58a及び第2クランク角センサ58bとしてMRE回転センサを採用したが、励磁電圧に対する出力電圧の位相差を利用してクランク角を検出するレゾルバ回転センサを採用してもよい。
Furthermore, in the above-described embodiment, the MRE rotation sensor is employed as the first
そして更にまた、上述した実施形態では、4気筒エンジンを例に挙げて説明したが、他の多気筒エンジンにおいても同様にして本発明を適用することができる。例えば、6気筒エンジンは、タイミングによっては二つの気筒31が吸気行程に入ることがあるが、その場合には双方の気筒31に対して上述した実施形態と同様の処理を実行する。
Furthermore, in the above-described embodiment, a four-cylinder engine has been described as an example. However, the present invention can be similarly applied to other multi-cylinder engines. For example, in a 6-cylinder engine, two
そして更にまた、上述した実施形態では、アイドルストップ機能を備えた自動車20に本発明を適用した場合を例示したが、モータジェネレータを搭載してその動力を車両駆動軸に伝達させる構成のハイブリッド自動車に本発明のエンジン始動方法を適用してもよいことはいうまでもない。
Furthermore, in the above-described embodiment, the case where the present invention is applied to the
20 アイドルストップ機能を備えた自動車、22 吸気通路、24 排気通路、26 スタータモータ、28 フライホイール、30 エンジン、31 気筒、32 インジェクタ、33 点火プラグ、34 吸気バルブ、35 排気バルブ、34a 弁体、34b ステム、34c リフタ、34d ステイ、34e スプリング、36 吸気ポート、37 燃焼室、38 ピストン、39 吸気カム、40 吸気カムシャフト、41 クランクシャフト、50 オートマチックトランスミッション、52 デファレンシャルギヤ、54a,54b 駆動輪、56 タイミングロータ、58a 第1クランク角センサ、58b 第2クランク角センサ、60 カム角センサ、62 車速センサ、64 イグニッションコイル、70 エンジンECU、72 シフトレバー、73 シフトポジションセンサ、74 アクセルペダル、75 アクセルペダルポジションセンサ、76 ブレーキペダル、77 ブレーキポジションセンサ。
20 Automobile with Idle Stop Function, 22 Intake Passage, 24 Exhaust Passage, 26 Starter Motor, 28 Flywheel, 30 Engine, 31 Cylinder, 32 Injector, 33 Spark Plug, 34 Intake Valve, 35 Exhaust Valve, 34a Valve Body, 34b stem, 34c lifter, 34d stay, 34e spring, 36 intake port, 37 combustion chamber, 38 piston, 39 intake cam, 40 intake camshaft, 41 crankshaft, 50 automatic transmission, 52 differential gear, 54a, 54b drive wheel, 56 timing rotor, 58a first crank angle sensor, 58b second crank angle sensor, 60 cam angle sensor, 62 vehicle speed sensor, 64 ignition coil, 70 engine ECU, 72 shift Lever, 73 shift position sensor, 74
Claims (8)
前記エンジンの停止中に吸気行程で止まっている気筒のピストン停止位置を検出する検出手段と、
前記エンジンの停止中に前記所定のエンジン始動条件が成立したか否かを判定する始動条件判定手段と、
前記始動条件判定手段によって前記所定のエンジン始動条件が成立したと判定されたときには、吸気行程で止まっている気筒の吸気ポートへ噴射すべき燃料量を前記検出手段によって検出されたピストン停止位置に基づいて決定し、該決定した燃料量の燃料を前記燃料噴射手段が噴射するよう制御する燃料噴射制御手段と、
を備え、
前記燃料噴射制御手段は、吸気行程で止まっている気筒の吸気ポートへ噴射すべき燃料量をピストン停止位置に基づいて決定する際、ピストン停止位置が吸気行程の上死点から所定の中間位置までは予め定められた所定量に燃料量を決定し、前記中間位置から下死点に近づくにつれて燃料量が増加する傾向を示すように燃料量を決定し、所定の下死点直前位置から下死点までは燃料量をゼロに決定する、
エンジン始動制御装置。 When a predetermined engine start condition is established while the engine is stopped, the fuel injection means attached to the cylinder stopped in the intake stroke is controlled to inject fuel into the intake port of the cylinder, and then the engine is started in the cylinder. An engine start control device for controlling the first combustion of the hour,
Detecting means for detecting a piston stop position of a cylinder stopped in an intake stroke while the engine is stopped;
Starting condition determining means for determining whether or not the predetermined engine starting condition is satisfied while the engine is stopped;
When it is determined by the start condition determining means that the predetermined engine start condition is satisfied, the amount of fuel to be injected into the intake port of the cylinder stopped in the intake stroke is based on the piston stop position detected by the detecting means. Fuel injection control means for controlling the fuel injection means to inject the fuel of the determined fuel amount,
Equipped with a,
The fuel injection control means determines the amount of fuel to be injected into the intake port of the cylinder stopped in the intake stroke based on the piston stop position, from the top dead center of the intake stroke to a predetermined intermediate position. Determines the fuel amount to a predetermined amount determined in advance, determines the fuel amount so that the fuel amount tends to increase as it approaches the bottom dead center from the intermediate position, and lowers from the position immediately before the predetermined bottom dead center. Until the point, determine the fuel amount to zero,
Engine start control device.
前記燃料噴射制御手段は、前記アイドルストップ制御によって前記エンジンが停止している間に吸気行程で止まっている気筒の吸気ポートへ前記燃料噴射手段が燃料を噴射するよう制御する、
請求項1に記載のエンジン始動制御装置。 The start condition determining means determines whether or not an engine start condition is satisfied while the engine is stopped by idle stop control.
The fuel injection control means controls the fuel injection means to inject fuel into an intake port of a cylinder stopped in an intake stroke while the engine is stopped by the idle stop control.
The engine start control device according to claim 1 .
エンジン始動時の最初の燃焼が行われたときに失火したか否かを判定する失火判定手段、
を備え、
前記燃料噴射制御手段は、前記失火判定手段によって失火したと判定されたときには、前記燃焼に用いられなかった残燃料量を推定し、エンジン停止中に吸気行程で止まっていた気筒の吸気ポートに次回噴射すべき燃料量を該推定した残燃料量に基づいて決定し、該決定した燃料量の燃料を前記燃料噴射手段が噴射するよう制御する、
エンジン始動制御装置。 The engine start control device according to claim 1 or 2 ,
Misfire determination means for determining whether or not a misfire has occurred when the first combustion at the time of engine start is performed,
With
When it is determined by the misfire determination means that the fuel injection control means has misfired, the fuel injection control means estimates the amount of remaining fuel that has not been used for the combustion, and the next time the intake port of the cylinder that has stopped in the intake stroke while the engine is stopped Determining the amount of fuel to be injected based on the estimated remaining fuel amount, and controlling the fuel injection means to inject the determined amount of fuel;
Engine start control device.
請求項3に記載のエンジン始動制御装置。 The fuel injection control means is determined according to a driver's request when determining the amount of fuel to be injected next time into the intake port of the cylinder that has stopped in the intake stroke while the engine is stopped based on the estimated remaining fuel amount. A fuel amount obtained by subtracting the estimated remaining combustion amount from a fuel amount to be injected is determined as a fuel amount to be injected,
The engine start control device according to claim 3 .
請求項3又は4に記載のエンジン始動制御装置。 When the fuel injection control means estimates the remaining fuel amount that has not been used for combustion, the fuel injection control means sets at least one of the piston stop position of the cylinder that has stopped in the intake stroke while the engine is stopped or the amount of fuel injected for the first time Estimate based on the
The engine start control device according to claim 3 or 4 .
(a)エンジンの停止中に吸気行程で止まっている気筒のピストン停止位置を検出するステップと、
(b)前記エンジンが停止している間に前記所定のエンジン始動条件が成立したか否かを判定するステップと、
(c)前記ステップ(b)で前記所定のエンジン始動条件が成立したと判定されたときには、吸気行程で止まっている気筒の吸気ポートへ噴射すべき燃料量を前記ステップ(a)で検出されたピストン停止位置に基づいて決定し、該決定した燃料量の燃料を噴射するステップと、
を含み、
前記ステップ(c)では、吸気行程で止まっている気筒の吸気ポートへ噴射すべき燃料量をピストン停止位置に基づいて決定する際、ピストン停止位置が吸気行程の上死点から所定の中間位置までは予め定めた所定量に燃料量を決定し、前記中間位置から下死点に近づくにつれて燃料量が増加する傾向を示すように燃料量を決定し、ピストン停止位置が吸気行程の所定の下死点直前位置から下死点までは燃料量をゼロに決定する、
エンジン始動方法。 When a predetermined engine start condition is established while the engine is stopped, control is performed so that fuel is injected into the intake port of the cylinder stopped in the intake stroke, and then the first combustion at the time of engine start is performed in the cylinder. Engine starting method
(A) detecting a piston stop position of a cylinder stopped in the intake stroke while the engine is stopped;
(B) determining whether the predetermined engine start condition is satisfied while the engine is stopped;
(C) When it is determined in step (b) that the predetermined engine start condition is satisfied, the amount of fuel to be injected into the intake port of the cylinder stopped in the intake stroke is detected in step (a). Determining based on the piston stop position and injecting fuel of the determined fuel amount;
Only including,
In step (c), when determining the amount of fuel to be injected into the intake port of the cylinder stopped in the intake stroke based on the piston stop position, the piston stop position is from the top dead center of the intake stroke to a predetermined intermediate position. Determines the fuel amount to a predetermined amount, determines the fuel amount so that the fuel amount tends to increase as it approaches the bottom dead center from the intermediate position, and the piston stop position is the predetermined bottom dead center of the intake stroke. From the position just before the point to the bottom dead center, determine the fuel amount to zero,
How to start the engine.
請求項1〜5のいずれかに記載のエンジン始動制御装置。 The detection means includes first and second crank angle sensors for detecting a crank angle of the engine, and a phase difference between a pulse output from the first crank angle sensor and a pulse output from the second crank angle sensor is a crank. It is configured to be different between forward rotation and reverse rotation of the shaft,
The engine start control device according to any one of claims 1 to 5 .
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